Samenvatting Natuurkunde periode 4
Hoofdstuk 3: elektriciteit Paragraaf 1: lading en stroom
Door wrijvingen kunnen voorwerpen elektrisch geladen worden en
daardoor kunnen ze krachten uitoefenen. Elektrische lading kan positief
of negatief zijn. Gelijke ladingen stoten elkaar af; tegenovergestelde
ladingen trekken elkaar aan.
Als van de positieve en negatieve ladingen evenveel aanwezig is heffen de
positieve en negatieve lading elkaar werking op. In de normale toestand
merk je dus niets van de aanwezigheid van lading.
Bij het wrijven gaat een soort lading gedeeltelijk over van het doekje naar
het voorwerp, of omgekeerd. Het ene voorwerp heeft dan een tekort aan
negatieve lading en het andere een overschot aan negatieve lading. Een
ongewreven voorwerp is dus niet ongeladen, maar bevat evenveel
positieve als negatieve lading. Dat noem je neutraal.
Een atoom bestaat uit een positieve kern met daaromheen negatieve
elektronen. De kern bevat protonen en neutronen. Een atoom als
geheel is neutraal: het vat evenveel positieve als negatieve
lading.
Meestal merk je niets van de aanwezigheid van lading
omdat er evenveel positieve als negatieve lading is. Maar als je een
ballon over je trui wrijft, gaan er elektronen van je trui op de
ballon zitten. De ballon krijgt meer negatieve dan positieve
lading en is dus negatief geladen. De atomen van je trui zijn
elektronen kwijt. Je trui komt elektronen tekort en is daarom positief
geladen. De ballon en de trui trekken elkaar nu aan. Het overschot
aan negatieve lading op de ballon blijft op dezelfde plaats zitten. Daarom
noem je dit ook wel statische elektriciteit.
Een batterij heeft twee polen. Dankzij een chemische reactie heeft de ene
pool van de batterij een overschot aan elektronen en de andere pool een
tekort. Daarom heten de polen minpool en pluspool.
Als je de minpool van de batterij via een lampje en metaaldraad verbindt
met de pluspool, dan bewegen de elektronen (e-) door de draad en het
lampje van de minpool naar de pluspool: er loopt een elektrische
stroom. Binnen in de batterij gaan de elektronen juist van de pluspool
naar de minpool. De batterij ‘pompt de elektronen rond’.
Metaal is een geleider. In een geleider kunnen de elektronen bewegen.
Dat komt doordat de buitenste elektronen van een metaalatoom maar
zwak worden aangetrokken door de atoomkern. Deze elektronen kunnen
daardoor gemakkelijk naar een ander atoom bewegen. Daarom heten ze
vrije elektronen. Om de metaaldraad zit meestal plastic. In plastic
kunnen de elektronen niet vrij bewegen. Daarom is plastic een isolator.
De stroomsterkte (l) is de hoeveelheid lading die per seconde passeert. De
grootheid lading (Q) heeft als eenheid coulomb (C).
, De grootheid stroomsterkte heeft als eenheid ampère.
1 ampère is 1 coulomb per seconde. Je kunt de stroomsterkte uitrekenen
als je weet hoeveel lading er voorbijkomt in een bepaalde tijd:
- I=Q/t
Q is de lading in coulomb (C) en t de tijd in seconde (s).
Paragraaf 2: spanning en stroomsterkte
De elektrische lading op de bol heeft elektrische energie. Die komt vrij
als de lading weg kan stromen. De elektrische energie van een coulomb
heet de spanning (U). De spanning is de energie van de lading:
- Spanning = elektrische energie / lading
De eenheid van energie is joule (J). De eenheid van spanning is dus joule
per coulomb. Een andere naam daarvoor is Volt (V). 1 V = 1 J/C.
Een hoge spanning betekent dat iedere coulomb lading veel energie heeft.
Maar de hoeveelheid lading is erg klein. Daardoor is de totale energie ook
klein en kan het weinig kwaad.
Als je de bol aanraakt, is er verbinding met de aarde en stroomt de
negatieve lading in zeer korte tijd terug van de aarde via je lichaam naar
de bol. Als je de bol aanraakt is de spanning vrijwel meteen 0 volt.
Een spanningsbron is alleen bruikbaar als hij voldoende energie kan
leveren. Batterijen en accu’s hebben een lage spanning, die je kunt
verhogen door ze in serie te zetten.
Vanaf nu praten we niet meer over stromende elektronen maar over
stromende lading die van plus naar min loopt in een batterij. De
hoeveelheid energie die wordt omgezet in een lampje hangt af van de
stroom en de spanning.
Hoofdstuk 3: elektriciteit Paragraaf 1: lading en stroom
Door wrijvingen kunnen voorwerpen elektrisch geladen worden en
daardoor kunnen ze krachten uitoefenen. Elektrische lading kan positief
of negatief zijn. Gelijke ladingen stoten elkaar af; tegenovergestelde
ladingen trekken elkaar aan.
Als van de positieve en negatieve ladingen evenveel aanwezig is heffen de
positieve en negatieve lading elkaar werking op. In de normale toestand
merk je dus niets van de aanwezigheid van lading.
Bij het wrijven gaat een soort lading gedeeltelijk over van het doekje naar
het voorwerp, of omgekeerd. Het ene voorwerp heeft dan een tekort aan
negatieve lading en het andere een overschot aan negatieve lading. Een
ongewreven voorwerp is dus niet ongeladen, maar bevat evenveel
positieve als negatieve lading. Dat noem je neutraal.
Een atoom bestaat uit een positieve kern met daaromheen negatieve
elektronen. De kern bevat protonen en neutronen. Een atoom als
geheel is neutraal: het vat evenveel positieve als negatieve
lading.
Meestal merk je niets van de aanwezigheid van lading
omdat er evenveel positieve als negatieve lading is. Maar als je een
ballon over je trui wrijft, gaan er elektronen van je trui op de
ballon zitten. De ballon krijgt meer negatieve dan positieve
lading en is dus negatief geladen. De atomen van je trui zijn
elektronen kwijt. Je trui komt elektronen tekort en is daarom positief
geladen. De ballon en de trui trekken elkaar nu aan. Het overschot
aan negatieve lading op de ballon blijft op dezelfde plaats zitten. Daarom
noem je dit ook wel statische elektriciteit.
Een batterij heeft twee polen. Dankzij een chemische reactie heeft de ene
pool van de batterij een overschot aan elektronen en de andere pool een
tekort. Daarom heten de polen minpool en pluspool.
Als je de minpool van de batterij via een lampje en metaaldraad verbindt
met de pluspool, dan bewegen de elektronen (e-) door de draad en het
lampje van de minpool naar de pluspool: er loopt een elektrische
stroom. Binnen in de batterij gaan de elektronen juist van de pluspool
naar de minpool. De batterij ‘pompt de elektronen rond’.
Metaal is een geleider. In een geleider kunnen de elektronen bewegen.
Dat komt doordat de buitenste elektronen van een metaalatoom maar
zwak worden aangetrokken door de atoomkern. Deze elektronen kunnen
daardoor gemakkelijk naar een ander atoom bewegen. Daarom heten ze
vrije elektronen. Om de metaaldraad zit meestal plastic. In plastic
kunnen de elektronen niet vrij bewegen. Daarom is plastic een isolator.
De stroomsterkte (l) is de hoeveelheid lading die per seconde passeert. De
grootheid lading (Q) heeft als eenheid coulomb (C).
, De grootheid stroomsterkte heeft als eenheid ampère.
1 ampère is 1 coulomb per seconde. Je kunt de stroomsterkte uitrekenen
als je weet hoeveel lading er voorbijkomt in een bepaalde tijd:
- I=Q/t
Q is de lading in coulomb (C) en t de tijd in seconde (s).
Paragraaf 2: spanning en stroomsterkte
De elektrische lading op de bol heeft elektrische energie. Die komt vrij
als de lading weg kan stromen. De elektrische energie van een coulomb
heet de spanning (U). De spanning is de energie van de lading:
- Spanning = elektrische energie / lading
De eenheid van energie is joule (J). De eenheid van spanning is dus joule
per coulomb. Een andere naam daarvoor is Volt (V). 1 V = 1 J/C.
Een hoge spanning betekent dat iedere coulomb lading veel energie heeft.
Maar de hoeveelheid lading is erg klein. Daardoor is de totale energie ook
klein en kan het weinig kwaad.
Als je de bol aanraakt, is er verbinding met de aarde en stroomt de
negatieve lading in zeer korte tijd terug van de aarde via je lichaam naar
de bol. Als je de bol aanraakt is de spanning vrijwel meteen 0 volt.
Een spanningsbron is alleen bruikbaar als hij voldoende energie kan
leveren. Batterijen en accu’s hebben een lage spanning, die je kunt
verhogen door ze in serie te zetten.
Vanaf nu praten we niet meer over stromende elektronen maar over
stromende lading die van plus naar min loopt in een batterij. De
hoeveelheid energie die wordt omgezet in een lampje hangt af van de
stroom en de spanning.
